什么是網(wǎng)絡(luò )變壓器？

網(wǎng)絡(luò )變壓器具體有T1/E1隔離變壓器；ISDN/ADSL接口變壓器；VDSL高通/低通濾波器模塊、接口變壓器；T3/E3、SDH、64KBPS接口變壓器；10/100BASE、 1000BASE-TX網(wǎng)絡(luò )濾波器；RJ45集成變壓器；還可根據客戶(hù)需要設計變壓器。產(chǎn)品主要應用于：高性能數字交換機；SDH/ATM傳輸設備；ISDN、ADSL、VDSL、POE受電設備綜合業(yè)務(wù)數字設備；FILT光纖環(huán)路設備；以太網(wǎng)交換機等等，如裕泰電子的YL18-2050S，YL18-3002S等比較常見(jiàn)！

數據泵是消費級PCI網(wǎng)卡上都具備的設備，數據泵也被叫做網(wǎng)絡(luò )變壓器或可稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )隔離變壓器。

它在一塊網(wǎng)卡上所起的作用主要有兩個(gè)，一是傳輸數據，它把PHY送出來(lái)的差分信號用差模耦合

的線(xiàn)圈耦合濾波以增強信號，并且通過(guò)電磁場(chǎng)的轉換耦合到不同電平的連接網(wǎng)線(xiàn)的另外一端；一

是隔離網(wǎng)線(xiàn)連接的不同網(wǎng)絡(luò )設備間的不同電平，以防止不同電壓通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)傳輸損壞設備。除此

而外，數據汞還能對設備起到一定的防雷保護作用。

       網(wǎng)絡(luò )變壓器在以太網(wǎng)中的作用：

在以太網(wǎng)設備中，通過(guò)PHY接RJ45時(shí)，中間都會(huì )加一個(gè)網(wǎng)絡(luò )變壓器。有的變壓器中心抽頭接到地。而且接電源時(shí)，電源值又可以不一樣，3.3V，2.5V，1.8V都有。這個(gè)變壓器的作用分析如下：

1、中間抽頭為什么有些接電源？有些接地？這個(gè)主要是與使用的PHY芯片UTP口驅動(dòng)類(lèi)型決定的，這種驅動(dòng)類(lèi)型有兩種，電壓驅動(dòng)和電流驅動(dòng)。電壓驅動(dòng)的需要接電源；電流驅動(dòng)的就直接接個(gè)電容到地即可！所以對于不同的芯片，中心抽頭的接法，與PHY是有密切關(guān)系的，具體還要參看芯片的datasheet和參考設計了。

2、為什么接電源時(shí)，又接不同的電壓呢？這個(gè)也是所使用的PHY芯片資料里規定的UTP端口電平?jīng)Q定的。決定的什么電平，就得接相應的電壓了。即如果是2.5v的就上拉到2.5v，如果是3.3v的就上拉到3.3v。

⒊這個(gè)變壓器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。從理論上來(lái)說(shuō)，是可以不需要接變壓器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。但是呢，傳輸距離就很受限制，而且當接到不同電平網(wǎng)口時(shí)，也會(huì )有影響。而且外部對芯片的干擾也很大。當接了網(wǎng)絡(luò )變壓器后，它主要用于信號電平耦合。其一，可以增強信號，使其傳輸距離更遠；其二，使芯片端與外部隔離，抗干擾能力大大增強，而且對芯片增加了很大的保護作用（如雷擊）；其三，當接到不同電平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的網(wǎng)口時(shí)，不會(huì )對彼此設備造成影響。

       一、電氣隔離

CMOS制程的芯片工作的時(shí)候產(chǎn)生的信號電平總是大于0V的（取決于芯片的制程和設計需求），PHY輸出信號送到100米甚至更長(cháng)的地方會(huì )有很大的直流分量的損失。而且如果外部網(wǎng)線(xiàn)直接和芯片相連的話(huà)，電磁感應（打雷）和靜電，很容易造成芯片的損壞。

再就是設備接地方法不同，電網(wǎng)環(huán)境不同會(huì )導致雙方的0V電平不一致，這樣信號從A傳到B，由于A(yíng)設備的0V電平和B點(diǎn)的0V電平不一樣，這樣可能會(huì )導致很大的電流從電勢高的設備流向電勢低的設備。

網(wǎng)絡(luò )變壓器把PHY送出來(lái)的差分信號用差模耦合的線(xiàn)圈耦合濾波以增強信號，并且通過(guò)電磁場(chǎng)的轉換耦合到連接網(wǎng)線(xiàn)的另外一端。這樣不但使網(wǎng)線(xiàn)和PHY之間沒(méi)有物理上的連接而換傳遞了信號，隔斷了信號中的直流分量，還可以在不同0V電平的設備中傳送數據。

網(wǎng)絡(luò )變壓器本身就是設計為耐2KV~3KV的電壓的。也起到了防雷保護作用。有些朋友的網(wǎng)絡(luò )設備在雷雨天氣時(shí)容易被燒壞，大都是PCB設計不合理造成的，而且大都燒毀了設備的接口，很少有芯片被燒毀的，就是變壓器起到了保護作用。

隔離變壓器可滿(mǎn)足IEEE802.3的絕緣要求，但不能抑制EMI。

二、共模抑制

在雙絞線(xiàn)中的每一根導線(xiàn)是以雙螺旋形結構相互纏繞著(zhù)。流過(guò)每根導線(xiàn)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)受螺旋形的制約。流過(guò)雙絞線(xiàn)中每一根導線(xiàn)的電流方向，決定每對導線(xiàn)發(fā)射噪音的程度。在每對導線(xiàn)上流過(guò)差模和共模電流所引起的發(fā)射程度是不同的，差模電流引起的噪音發(fā)射是較小的，所以噪音主要是由共模電流決定。

⒈ 雙絞線(xiàn)中的差模信號

對差模信號而言，它在每一根導線(xiàn)上的電流是以相反方向在一對導線(xiàn)上傳送。如果這一對導線(xiàn)是均勻的纏繞，這些相反的電流就會(huì )產(chǎn)生大小相等，反向極化的磁場(chǎng)，使它的輸出互相抵消。

⒉ 雙絞線(xiàn)中的共模信號

共模電流在兩根導線(xiàn)上以相同方向流動(dòng)，并經(jīng)過(guò)寄生電容Cp到地返回。在這種情況下，電流產(chǎn)生大小相等極性相同的磁場(chǎng)，它們的輸出不能相互抵消。如圖6所示，共模電流在對絞線(xiàn)的表面產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，它的作用正如天線(xiàn)一樣。

三、共模、差模噪音及其EMC

電纜上噪音有從電源電纜和信號電纜上產(chǎn)生的輻射噪音和傳導噪音兩大類(lèi)。這兩大類(lèi)中又分為共模噪音和差模噪音兩種。差模傳導噪音是電子設備內部噪音電壓產(chǎn)生的與信號電流或電源電流相同路徑的噪音電流，如圖4所示。減小這種噪音的方法是在信號線(xiàn)和電源線(xiàn)上串聯(lián)差模扼流圈、并聯(lián)電容或用電容和電感組成低通濾波器，來(lái)減小高頻的噪音。

這種噪音產(chǎn)生的電場(chǎng)強度與電纜到觀(guān)測點(diǎn)的距離成反比，與頻率的平方成正比，與電流和電流環(huán)路的面積成正比。因此，減小這種輻射的方法是在信號輸入端加LC低通濾波器阻止噪音電流流進(jìn)電纜；使用屏蔽電纜或扁平電纜，在相鄰的導線(xiàn)中傳輸回流電流和信號電流，使環(huán)路面積減小。

共模傳導噪音是在設備內噪音電壓的驅動(dòng)下，經(jīng)過(guò)大地與設備之間的寄生電容，在大地與電纜之間流動(dòng)的噪音電流產(chǎn)生的。

減小共模傳導噪音的方法是在信號線(xiàn)或電源線(xiàn)中串聯(lián)共模扼流圈、在地與導線(xiàn)之間并聯(lián)電容器、組成LC濾波器進(jìn)行濾波，濾去共模傳導噪聲。

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